tRNA構造とリボソーム機能I tRNAヌクレオチド27-43変異は、最初の位置のぐらつきを強化する

トランスファーRNA SU7 G36は、グルタミンコドンCAGを相補的な3'GUC抗コドンを持つtRNA（TRP）の誘導体です。このtRNAには、最初のコドン位置で通常の禁止されたG-uぐらつきが必要です。変異したSu7 G36 TRNAおよびTRNAレベルの補正によるアンバー抑制の測定およびアミノアシル化により、in vivoリボソーム機能の線形化された指数であるKuagの計算が可能になりました。Su7 G36の抗コドンアームの飽和変異誘発に続いて、LACZレポーターを使用したUAG抑制のスクリーニングは、Kuagから判断された最大40倍の最初の位置G-u Wobbleを増加させたTRNAを生成しました。親の抗コドンヘリックスはこのタイプの誤りを最小限に抑え、アンチコドンヘリックスのトップベースペアであるヌクレオチド（NT）27-43の事実上すべての変化が誤差を増加させました。したがって、異常な第一位の位置によるアミノ酸の誤った組み込みは、明らかに正常なtRNA構造によって防止されます。これは、アンチコドンヘリックスの最上部のベースペアであるNT 27-43での置換によって特異的に変更されます。NT 27-43の16の順列はすべて、ぐらつきのためのホットスポットであり、その後構築され、比較されました。16のTRNAコーディング関数、tRNAレベル、およびアミノアシル化の値の比較は、特にNT 27-43の両方を含むtRNA立体構造の変化が、これらすべてのtRNA機能に異なる影響を与えることを示唆しています。おそらくリボソームで通常発生するこの立体構造の変化は、通常の27-43ベースペアの単純な破損よりも複雑に見えます。変化は、tRNA L字型の角度および/または柔軟性であることをお勧めします。これらの16のTRNAのうち、効率的なぐらつきは、良好なアミノアシル化と高いtRNAレベルと強く反比例しています。この品質が選択された可能性があります。天然TRNAのシーケンスの制約は、NT 27-43が多くのTRNAで機能に影響を与えることを示唆しています。

Transfer RNA su7 G36 is a derivative of tRNA(Trp) with a 3'GUC anticodon complementary to the glutamine codon CAG. This tRNA requires a normally forbidden G-U wobble at the first codon position to suppress a UAG (amber) termination codon. Measurement of amber suppression by mutated su7 G36 tRNAs and correction for tRNA levels and aminoacylation allowed calculation of KUAG, a linearized index of in vivo ribosomal function. Following saturating mutagenesis of the anticodon arm of su7 G36, screening for UAG suppression using a lacZ reporter yielded tRNAs with up to 40-fold increased first position G-U wobble, judged from KUAG. The parental anticodon helix has minimized this type of miscoding, and virtually all changes in the top base-pair of the anticodon helix, nucleotides (nt) 27-43, increased the error. Thus, misincorporation of amino acids due to aberrant first position wobble is apparently prevented by normal tRNA structure, which is specifically altered by substitution at nt 27-43, the top base-pair of the anticodon helix. All 16 permutations of nt 27-43, the hotspot for increased wobble, were subsequently constructed and compared. Comparison of values for tRNA coding function, tRNA level, and aminoacylation for the 16 suggest that a tRNA conformational change, specifically involving both nt 27-43, differentially affects all these tRNA functions. This conformational alteration, which presumably occurs normally on the ribosome, appears more complex than simple breakage of the normal 27-43 base-pair. We suggest that the change is in the angle and/or flexibility of the tRNA L-shape. Among these 16 tRNAs, efficient wobble is strongly and inversely correlated with good aminoacylation and high tRNA levels; this quality may have been selected. Constraints on the sequences of natural tRNAs suggest that nt 27-43 have effects on function in many tRNAs.